LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Tên đề tài: ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN HÀM LƯỢNG ANTHOCYANIN VÀ HIỆU SUẤT VI BAO CỦA BỘT SẤY PHUN BỤP GIẤM (HIBISCUS SABDARIFFA L.)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Tên đề tài: ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN HÀM LƯỢNG ANTHOCYANIN VÀ HIỆU SUẤT VI BAO CỦA BỘT SẤY PHUN BỤP GIẤM (HIBISCUS SABDARIFFA L.) Sinh viên thực : Hồ Chí Bảo Chuyên ngành Tp.HCM, tháng 10 năm 2019 : Công nghệ thực phẩm TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG  LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Tên đề tài: ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN HÀM LƯỢNG ANTHOCYANIN VÀ HIỆU SUẤT VI BAO CỦA BỘT SẤY PHUN BỤP GIẤM (HIBISCUS SABDARIFFA L.) Sinh viên thực : Hồ Chí Bảo Mã số sinh viên : 1511543019 Lớp : 15DTP1B Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm Giáo viên hướng dẫn : ThS Nguyễn Quốc Duy Tp.HCM, tháng 10 năm 2019 TRƯỜNG ĐH NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM & MƠI TRƯỜNG CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Tp Hồ Chí Minh, ngày 06 tháng 10 năm 2019 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Hồ Chí Bảo Mã số sinh viên: 1511543019 Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Lớp: 15DTP1B Tên đề tài: ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN HÀM LƯỢNG ANTHOCYANIN VÀ HIỆU SUẤT VI BAO CỦA BỘT SẤY PHUN BỤP GIẤM (HIBISCUS SABDARIFFA L.) Nhiệm vụ luận văn - Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ sấy phun tỷ lệ chất mang lên hàm lượng anthocyanin tổng bột sấy phun bụp giấm; - Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ sấy phun tỷ lệ chất mang lên hàm lượng anthocyanin bề mặt bột sấy phun bụp giấm; - Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ sấy phun tỷ lệ chất mang lên hiệu suất vi bao anthocyanin bột sấy phun bụp giấm Ngày giao nhiệm vụ luận văn: 15/6/2019 Ngày hoàn thành nhiệm vụ luận văn: 15/9/2019 Người hướng dẫn: Họ tên Học hàm, học vị Đơn vị Phần hướng dẫn Nguyễn Quốc Duy Thạc sĩ BM CNTP 100% Nội dung yêu cầu luận văn thông qua môn Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) ThS Nguyễn Thị Vân Linh ThS Nguyễn Quốc Duy LỜI CẢM ƠN Sau thời gian nghiên cứu thực trường Đại học Nguyễn Tất Thành, em hồn thành đề tài luận văn tốt nghiệp Để có thành công ngày hôm nay, em nhận nhiều giúp đỡ, hỗ trợ thầy cô, gia đình bạn bè Trước hết, em xin cảm ơn giáo viên hướng dẫn thầy Nguyễn Quốc Duy những hướng dẫn lời khuyên có giá trị Em cảm thấy có động lực suốt thời gian thực nghiên cứu Thầy truyền cảm hứng cho em nhiều để hoàn thành dự án Em cũng xin chân thành cảm ơn thầy cô Khoa Kỹ thuật Thực phẩm Môi trường cung cấp cho em những thông tin, hướng tảng kiến thức cần thiết cho em đạt những mục đích học tập mình Em muốn cảm ơn anh chị phòng thí nghiệm giúp đỡ em khoảng thời gian qua Nếu không có hiểu biết anh chị thiết bị thì việc hoàn thành dự án em sẽ khó khăn Cuối cùng, em dành cảm ơn đến gia đình, bạn bè cho tình yêu thương giúp đỡ Em xin kính chúc Quý thầy cô Khoa Kỹ thuật Thực phẩm Môi trường thầy Nguyễn Quốc Duy dồi sức khỏe, niềm tin để tiếp tục sứ mệnh trồng người cao đẹp mình truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai sau iv LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết đề tài “Ảnh hưởng điều kiện sấy phun lên hàm lượng anthocyanin hiệu suất vi bao bột sấy phun bụp giấm (Hibiscus sabdariffa L.)” cơng trình nghiên cứu cá nhân tôi thực hướng dẫn ThS Nguyễn Quốc Duy Các số liệu kết trình bày luận văn hồn tồn trung thực, khơng chép ai, chưa cơng bố cơng trình khoa học nhóm nghiên cứu khác cho đến thời điểm Nếu không đúng nêu trên, tôi xin hồn tồn chịu trách nhiệm đề tài chấp nhận những hình thức xử lý theo đúng quy định Tp.HCM, ngày 28 tháng 10 năm 2019 Tác giả luận văn (Ký ghi rõ họ tên) Hồ Chí Bảo v TĨM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng điều kiện sấy phun bao gồm nhiệt độ sấy phun tỉ lệ chất mang maltodextrin lên hàm lượng anthocyanin hiệu suất vi bao bột sấy phun bụp giấm (Hibiscus sabdariffa L.) khảo sát Nhiệt độ đầu vào khảo sát mức 150°C, 160°C, 170°C tỉ lệ giữa anthocyanin chất mang maltodextrin khảo sát 1:50, 1:60, 1:70, 1:80, 1:90, 1:100 (w/w) Hàm lượng anthocyanin xác định bề mặt (SAC) toàn (TAC) hạt vi bao anthocyanin từ bụp giấm Hai giá trị sử dụng để tính tốn hiệu suất vi bao anthocyanin trình sấy phun bột bụp giấm Kết nghiên cứu cho thấy hàm lượng anthocyanin bề mặt (SAC) hàm lượng anthocyanin tổng (TAC) giảm đáng kể từ khoảng 22.3226.13 đến 5.258.57 (mg/L) 75.6395.81 đến 56.4666.98 (mg/L) tăng tỉ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) khảo sát 1:50, 1:60, 1:70, 1:80, 1:90, 1:100 (w/w) Tại mức tỉ lệ chất mang hàm lượng SAC giảm tăng nhiệt độ sấy phun khoảng 150‒170°C Tuy nhiên, những mức tỉ lệ chất mang cao (1:90 1:100), việc tăng nhiệt độ sấy phun giúp lưu giữ hàm lượng anthocyanin bề mặt hạt vi bao Đối với hàm lượng TAC, nhiệt độ cao ảnh hưởng có lợi lên lưu giữ anthocyanin tồn hạt vi bao Kết cho thấy tỉ lệ chất mang cao góp phần bảo vệ hợp chất anthocyanin bên mang lưới chất mang tốt lên đến 90.69% Mẫu bột sấy phun bụp giấm sử dụng chất mang với hàm lượng lớn hạn chế ảnh hưởng bất lợi nhiệt độ sấy phun lên tính ổn định anthocyanin vi MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP iii LỜI CẢM ƠN iv LỜI CAM ĐOAN v TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP vi MỤC LỤC vii DANH MỤC BẢNG ix DANH MỤC HÌNH x DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xi Chương MỞ ĐẦU .1 1.1 TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI .1 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.2.1 Mục tiêu tổng quát 1.2.2 Mục tiêu cụ thể .1 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Chương TỔNG QUAN .3 2.1 QUÁ TRÌNH VI BAO 2.1.1 Định nghĩa 2.1.2 Ưu điểm vi bao 2.1.3 Cấu trúc hạt vi bao 2.1.4 Vật liệu vi bao 2.1.5 Phương pháp sấy phun .5 2.2 ANTHOCYANIN 2.2.1 Định nghĩa 2.2.2 Cấu tạo .8 2.2.3 Sự phân bố anthocyanin 2.2.4 Lợi ích anthocyanin 10 vii 2.3 NGUYÊN LIỆU HOA BỤP GIẤM 10 2.3.1 Giới thiệu .10 2.3.2 Lợi ích hoa bụp giấm .11 Chương NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13 3.1 NGUYÊN LIỆU BỤP GIẤM .13 3.2 DỤNG CỤ – THIẾT BỊ – HÓA CHẤT 13 3.2.1 Dụng cụ - thiết bị 13 3.2.2 Hóa chất 15 3.3 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 15 3.3.1 Thời gian nghiên cứu .15 3.3.2 Địa điểm nghiên cứu 15 3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 3.4.1 Quy trình trích ly đài hoa bụp giấm .15 3.4.2 Quy trình sấy phun dịch trích anthocyanin từ đài hoa bụp giấm 15 3.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 16 3.5.1 Xác định hàm lượng anthocyanin 16 3.5.2 Xác định hàm lượng anthocyanin tổng hạt vi bao (TAC) .16 3.5.3 Xác định hàm lượng anthocyanin bề mặt hạt vi bao (SAC) 16 3.6 CÔNG THỨC TÍNH TỐN 16 3.7 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 16 Chương KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 18 4.1 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN SAC VÀ TAC .18 4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN ME .21 Chương KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .24 5.1 KẾT LUẬN 24 5.2 KHUYẾN NGHỊ 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO 25 viii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Sự phụ thuộc màu sắc anthocyanin vào vị trí & nhóm thế [9] Bảng 2.2 Anthocyanins số loại phổ biến sử dụng làm thực phẩm [12] ix DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Cấu trúc vi nang vi cầu [7] .4 Hình 2.2 Mô tả hệ thống sấy phun điển hình [6] Hình 2.3 Cấu trúc sắc tố anthocyanidin, đó Rx có thể H [9] Hình 3.1 Nguyên liệu hoa bụp giấm khô (Công ty Việt Hibiscus) .13 Hình 3.2 Máy quang phổ UV-1800 (Shimadzu Schweiz GmbH) 14 Hình 3.3 Máy ly tâm 80-2 (Wincom Company Ltd.) 14 Hình 3.4 Máy đo màu CR-400 (Minolta Sensing Europe B.V.) 14 Hình 3.5 Cân phân tích PA (OHAUS Instruments Co.,Ltd.) 14 Hình 3.6 Máy cô quay chân không HS-2005V (JJS Technical Services) .14 Hình 3.7 Tủ sấy UN55 (Memmert GmbH + Co.KG) 14 Hình 4.1 Ảnh hưởng nhiệt độ sấy phun (C) tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) lên hàm lượng anthocyanin tổng (TAC) (mg/g DW) bột bụp giấm sấy phun .19 Hình 4.2 Ảnh hưởng nhiệt độ sấy phun (C) tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) lên hàm lượng anthocyanin bề mặt (SAC) (mg/g DW) bột bụp giấm sấy phun 20 Hình 4.3 Ảnh hưởng nhiệt độ sấy phun (C) tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) lên hiệu suất vi bao anthocyanin ME (%) bột bụp giấm sấy phun .22 x Tukey’s Multiple Range test áp dụng để xác định khác biệt có ý nghĩa giữa giá trị trung bình mức ý nghĩa 5% Tất thí nghiệm những tiêu phân tích lặp lại lần 17 Chương KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 4.1 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN SAC VÀ TAC Maltodextrin với DE thấp chứa tỷ lệ lớn saccharide ch̃i dài, có thể dẫn đến nứt bề mặt giảm rào cản oxy Maltodextrin với DE cao có thể tạo thành hệ thống tường không thấm oxy đậm đặc để giữ lại sắc tố anthocyanin tốt [38] Maltodextrin loại tinh bột thủy phân sản xuất cách thủy phân phần tinh bột acid enzyme thường sử dụng làm nguyên liệu trình vi nang thành phần thực phẩm [39], [40] Maltodextrin coi tác nhân vi bao tốt thể độ nhớt thấp hàm lượng chất rắn cao độ hòa tan tốt Maltodextrin sử dụng chủ ́u làm chất hỡ trợ q trình sấy phun, sấy khô nước ép trái cây, làm tăng nhiệt độ chuyển thủy tinh, làm giảm độ dính bột tạo ổn định cho bột Rõ ràng, chúng có khả hình thành ma trận cần thiết việc hình thành hệ thống tường [41] Nó mang lại những ưu điểm có lợi chi phí tương đối thấp, mùi thơm hương vị trung tính, độ nhớt thấp nồng độ chất rắn cao bảo vệ tốt hương vị chống lại trình oxy hóa [42] Tuy nhiên, hạn chế lớn vật liệu tường khả nhũ hóa thấp khả lưu giữ biên chất bay [43], [44] Do đó, nó thường sử dụng hỗn hợp với vật liệu tường khác Các tác nhân chất mang có thể kết hợp để có ma trận hiệu ổn định [42] Ảnh hưởng tỷ lệ chất mang nhiệt độ sấy phun lên hàm lượng anthocyanin tổng từ đài hoa bụp giấm thể đồ thị Hình 4.1 Kết cho thấy nhiệt độ sấy phun tỷ lệ chất mang ảnh hưởng đáng kể lên hàm lượng anthocyanin tổng Tỷ lệ chất mang tăng dẫn đến giảm đáng kể hàm lượng anthocyanin tổng Khi tăng tỷ lệ chất mang từ 1:50 đến 1:100 thì hàm lượng anthocyanin bề mặt giảm từ khoảng 75.6395.81 đến 56.4666.98 (mg/L) tương ứng Theo Do and Nguyen (2018) báo cáo cách tăng nhiệt độ không khí đầu vào, trình bay đẩy nhanh; vật liệu tường mịn ổn định hình thành, hoạt động ma trận bảo vệ lõi anthocyanin khỏi trình xử lý nhiệt Tuy nhiên, nhiệt độ tăng cao, TAC giảm đáng kể [45] 18 120 100 TAC (mg/L) 80 60 40 20 1:50 1:60 1:70 1:80 ACN:MD (w/w) 150°C 160°C 1:90 1:100 170°C Hình 4.1 Ảnh hưởng nhiệt độ sấy phun (C) tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) lên hàm lượng anthocyanin tổng (TAC) (mg/g DW) bột bụp giấm sấy phun Sự tương tác tiêu cực giữa TAC nhiệt độ khơng khí đầu vào chứng minh số báo cáo Theo báo cáo Tonon, Brabet and Hubinger (2008, 2010) nhiệt độ không khí đầu vào ảnh hưởng đáng kể đến TAC bt Aỗai (Euterpe oleracea Mart.) [46], [47] Mt bỏo cỏo tương tự Ersus and Yurdagel (2007) trình vi nang anthocyanin chiết xuất từ cà rốt đen (Daucuscarota L.) ba nhiệt độ không khí đầu vào khác (160°C, 180°C 200°C) [48] Dịch chiết anthocyanin từ gạo nếp đen (black glutinous rice) có hàm lượng TAC từ viên nang siêu nhỏ tạo cách sấy phun nằm khoảng 617.29– 844.38 mg cyanidin-3-glucoside/100 g DW [49] Tăng nhiệt độ không khí đầu vào (140°C, 160°C 180°C) dẫn đến giảm TAC anthocyanin nhạy cảm với nhiệt [50] Việc tăng giá trị DE từ 10 lên 20 dẫn đến việc tăng tỷ lệ polysaccharide chuỗi ngắn, tạo điều kiện cho hình thành tường vi nang với hệ thống khơng thấm oxy [51] Hệ thống có thể làm giảm tác động tiêu cực từ nhiệt oxy Tuy nhiên, giá trị DE cao (DE 30) cho thấy kết tiêu cực lên TAC 19 Ersus and Yurdagel (2007) báo cáo maltodextrin DE cao nhạy cảm với nhiệt độ cao chứa ch̃i ngắn Phản ứng oxy hóa aldehyde cấu trúc mở vòng phân tử có thể dẫn đến biến dạng cấu trúc trình phun [48] Điều sẽ làm giảm bảo vệ anthocyanin Nayak and Rastogi (2010) báo cáo giá trị DE maltodextrin tăng từ DE 21 đến DE 33 dẫn đến giảm hàm lượng anthocyanin gây tăng cường độ dày tường dẫn đến việc làm khô chậm hơn, so với nhiệt độ sấy [52] 30 25 SAC (mg/L) 20 15 10 1:50 1:60 1:70 1:80 ACN:MD (w/w) 150°C 160°C 1:90 1:100 170°C Hình 4.2 Ảnh hưởng nhiệt độ sấy phun (C) tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) lên hàm lượng anthocyanin bề mặt (SAC) (mg/g DW) bột bụp giấm sấy phun Ảnh hưởng tỷ lệ chất mang nhiệt độ sấy phun lên hàm lượng anthocyanin bề mặt từ đài hoa bụp giấm thể Hình 4.2 Kết cho thấy nhiệt độ sấy phun tỷ lệ chất mang ảnh hưởng đáng kể lên hàm lượng anthocyanin bề mặt Tỷ lệ chất mang tăng dẫn đến giảm đáng kể hàm lượng anthocyanin bề mặt Khi tăng tỷ lệ chất mang từ 1:50 đến 1:100 thì hàm lượng anthocyanin bề mặt giảm từ khoảng 22.3226.13 đến 5.258.57 (mg/L) tương ứng SAC lượng anthocyanin không nằm bên thành vi nang bề mặt vi nang Do đó, SAC thấp cho thấy đặc tính tốt vi nang [49] 20 SAC giảm nhiệt độ không khí đầu vào tăng lên SAC thấp (24.69 ± 4.66 mg/100 g DW) quan sát thấy 180°C Kết cho thấy việc tăng nhiệt độ không khí đầu vào làm tăng hiệu vi bao Hiệu suất vi bao cao (96.72 ± 0.61%) quan sát 180°C, hầu hết anthocyanin bị nhốt vào cấu trúc ma trận maltodextrin [53] Do đó, SAC thấp cho thấy đặc tính tốt vi nang Đối với sấy phun, tiếp xúc nhiệt ảnh hưởng tiêu cực đến anthocyanin giữ lại viên nang siêu nhỏ Tăng nhiệt độ không khí đầu vào (140, 160 180°C) gây giảm mạnh SAC [49] Ảnh hưởng tiêu cực thu từ viên nang SAC bên ngồi phụ thuộc vào lượng nhóm aldehyde tăng lên giá trị DE Do đó, vật liệu tường có giá trị DE cao (> DE 20) có thể khơng phù hợp với q trình vi nang anthocyanin [49] 4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN ME Hiệu suất vi bao tiêu quan trọng để đánh giá hiệu trình vi bao Giá trị tính tốn dựa chênh lệch nồng độ hoạt chất mong muốn bề mặt so với toàn hạt vi bao Trong nghiên cứu này, hoạt chất chọn làm mục tiêu anthocyanin Hiệu suất vi bao anthocyanin sấy phun bụp giấm điều kiện sấy phun bao gồm nhiệt độ sấy phun tỉ lệ chất mang trình bày Hình 4.3 Kết cho thấy nhiệt độ sấy phun tỷ lệ chất mang ảnh hưởng đáng kể lên hiệu suất vi bao anthocyanin Tỷ lệ chất mang tăng dẫn đến tăng đáng kể hiệu suất vi bao anthocyanin Khi tăng tỷ lệ chất mang từ 1:50 đến 1:100 hiệu suất vi bao anthocyanin tăng từ khoảng 69.9076.69% đến 85.8390.69% tương ứng Ngoài ra, tỷ lệ chất mang cao (1:100) nhiệt độ sấy phun ảnh hưởng không đáng kể lên hiệu suất vi bao anthocyanin Hiệu suất vi bao cải thiện đáng kể tăng tỉ lệ lõi/vật liệu tường [54] Trong trình vi bao trình sấy phun, tăng nhiệt độ đầu vào dẫn đến giảm hiệu bảo vệ anthocyanin sử dụng chất mang maltodextrin với số DE [55] Theo báo cáo Mahdavi et al., (2016) vi bao dịch trích chứa anthocyanin từ trái barberry (Berberis vulgaris) sử dụng chất mang maltodextrin (DE 1820) nhiệt độ sấy phun 150ºC, việc tăng tỷ lệ chất mang từ 1:1 lên 1:4 (w/w) làm tăng đáng kể hiệu suất vi bao anthocyanin từ 86.07 lên 93.09% [37] 21 100 90 80 ME (%) 70 60 50 40 30 20 10 1:50 1:60 1:70 1:80 ACN:MD (w/w) 150°C 160°C 1:90 1:100 170°C Hình 4.3 Ảnh hưởng nhiệt độ sấy phun (C) tỷ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) lên hiệu suất vi bao anthocyanin ME (%) bột bụp giấm sấy phun Theo báo cáo Fredes et al., (2018) từ dịch trái Maqui (Aristotelia chilensis (Mol.) Stuntz, Elaeocarpaceae) nhận thấy hiệu việc vi bao tăng lên tăng tỷ lệ vật liệu lõi/tường [54] Điều khả tương tác phenolic với nguyên liệu tường [56] Theo Minemoto et al (2002), tỷ lệ thấp, lượng vật liệu tường có thể không đủ để bao phủ hoàn toàn giọt vật liệu lõi thiếu hụt có thể dẫn đến giảm hiệu vi bao [57] Ngoài ra, nếu lượng phenolic dịch nhập liệu cao so với khối lượng chất mang, hàm lượng phenolic bề mặt bột cao dẫn đến làm giảm hiệu suất vi bao [58] Trong trình vi bao cách sấy phun, việc tăng nhiệt độ không khí đầu vào từ 140 đến 180ºC dẫn đến khả lưu giữ anthocyanin giảm [55] Khi nhiệt độ nhập liệu tăng, độ nhớt dịch nhập liệu kích thước hạt phân tán sẽ giảm nhiệt độ cao có thể dẫn đến bay suy thoái số thành phần nhạy cảm với nhiệt [59] Khi tăng nhiệt độ sấy phun 160ºC thì hàm lượng anthocyanin bột cà rốt đen (Daucus carota L.) sử dụng maltodextrin DE (1821) giảm [48] 22 Nhiệt độ khơng khí vào cao dẫn đến hình thành nhanh chóng màng bán thấm bề mặt giọt nước, giúp giữ lại vật liệu lõi tối ưu [60] Theo Aghbashlo et al (2013), nhiệt độ khơng khí sấy cao làm tăng tốc độ sấy giọt nước, thúc đẩy hình thành nhanh chóng lớp vỏ Lớp vỏ, hình thành, tạo ta màng vững xung quanh hạt, ngăn chặn thất thoát thêm vật liệu vi bao từ giọt [61] Tuy nhiên, nhiệt độ không khí đầu vào 180ºC gây bọt khí hình thành bọt khí q mức kèm với cấu trúc bề mặt khơng hồn chỉnh, sẽ làm tăng tổn thất trình sấy phun [62] Giá trị hiệu suất vi bao cao sử dụng maltodextrin cũng vật liệu tường cũng quan sát nghiên cứu [63] Tốc độ dòng nhập liệu đến đầu phun điều chỉnh để đảm bảo đạt mức sấy mong muốn trước tiếp xúc với bề mặt buồng sấy Hơn nữa, việc điều chỉnh nhiệt độ tốc độ dịng khí vào thích hợp quan trọng [59] Tuy nhiên, hiệu suất vi bao gần không thay đổi những mẫu sấy phun những nhiệt độ sấy phun khác tỷ lệ vật liệu lõi với tường cao [60] 23 Chương KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng điều kiện sấy phun bao gồm nhiệt độ sấy phun tỉ lệ chất mang maltodextrin lên hàm lượng anthocyanin hiệu suất vi bao bột sấy phun bụp giấm (Hibiscus sabdariffa L.) khảo sát Nhiệt độ đầu vào khảo sát mức 150°C, 160°C, 170°C tỉ lệ giữa anthocyanin chất mang maltodextrin khảo sát 1:50, 1:60, 1:70, 1:80, 1:90, 1:100 (w/w) Hàm lượng anthocyanin xác định bề mặt (SAC) toàn (TAC) hạt vi bao anthocyanin từ bụp giấm Hai giá trị sử dụng để tính tốn hiệu suất vi bao anthocyanin trình sấy phun bột bụp giấm Kết nghiên cứu cho thấy hàm lượng anthocyanin bề mặt (SAC) hàm lượng anthocyanin tổng (TAC) giảm đáng kể tăng tỉ lệ anthocyanin:maltodextrin (w/w) khảo sát 1:50, 1:60, 1:70, 1:80, 1:90, 1:100 (w/w) Tại mức tỉ lệ chất mang hàm lượng SAC giảm tăng nhiệt độ sấy phun khoảng 150‒170°C Tuy nhiên, những mức tỉ lệ chất mang cao (1:90 1:100), việc tăng nhiệt độ sấy phun giúp lưu giữ hàm lượng anthocyanin bề mặt hạt vi bao Đối với hàm lượng TAC, nhiệt độ cao ảnh hưởng có lợi lên lưu giữ anthocyanin toàn hạt vi bao Kết cho thấy tỉ lệ chất mang cao góp phần bảo vệ hợp chất anthocyanin bên mạng lưới chất mang tốt Mẫu bột sấy phun bụp giấm sử dụng chất mang với hàm lượng lớn hạn chế ảnh hưởng bất lợi nhiệt độ sấy phun lên tính ổn định anthocyanin 5.2 KHUYẾN NGHỊ Trong trình nghiên cứu, thời gian thí nghiệm điều kiện trang thiết bị hạn chế nên nghiên cứu cịn nhiều khía cạnh những khảo sát chưa thực Những vấn đề cần nghiên cứu kỹ những nghiên cứu tiếp theo bao gồm: - Ảnh hưởng nhiệt độ tỉ lệ nhiều chất mang khác như: gum arabic, xanthan gum, konjac, inulin., - Sử dụng số phương pháp vi bao khác như: tạo gel ion, sấy thăng hoa,… - Khảo sát những nguyên liệu có nguồn anthocyanin khác như: đậu biếc, trái sirô, dâu tằm,… 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] P.-J Tsai, J McIntosh, P Pearce, B Camden, and B R Jordan, “Anthocyanin and antioxidant capacity in Roselle (Hibiscus sabdariffa L.) extract,” Food Res Int., vol 35, no 4, pp 351–356, 2002 [2] M Rein, “Copigmentation reactions and color stability of berry anthocyanins,” 2005 [3] J R Frank, The CanMEDS 2005 physician competency framework: better standards, better physicians, better care Royal College of Physicians and Surgeons of Canada, 2005 [4] C Thies, “Microencapsulation: methods and industrial applications,” Benita (ed.), 1996 [5] S K F Gibbs Inteaz Alli, Catherine N Mulligan, Bernard, “Encapsulation in the food industry: a review,” Int J Food Sci Nutr., vol 50, no 3, pp 213–224, 1999 [6] A G Gaonkar, N Vasisht, A R Khare, and R Sobel, Microencapsulation in the Food Industry A Practical Implementation Guide, vol 53 2014 [7] J Oxley, “Overview of microencapsulation process technologies,” in Microencapsulation in the food industry, Elsevier, 2014, pp 35–46 [8] A S Mujumdar, Handbook of industrial drying CRC press, 2014 [9] J B Harborne and R J Grayer, “The anthocyanins,” in The flavonoids, Springer, 1988, pp 1–20 [10] R Brouillard, O Dangles, M Jay, J P Biolley, and N Chirol, “Polyphenols and pigmentation in plants,” 1993 [11] F J Francis and P C Markakis, “Food colorants: anthocyanins,” Crit Rev Food Sci Nutr., vol 28, no 4, pp 273–314, 1989 [12] R L Jackman and J L Smith, “Anthocyanins and betalains,” in Natural food colorants, Springer, 1996, pp 244–309 [13] R E Wrolstad, “Anthocyanin pigments—Bioactivity and coloring properties,” J Food Sci., vol 69, no 5, pp C419–C425, 2004 [14] J B Harborne, “The Flavonoids: Recent Advances.,” Plant Pigment., pp 299– 343, 1988 [15] P Bridle and C F Timberlake, “Anthocyanins as natural food colours— selected aspects,” Food Chem., vol 58, no 1–2, pp 103–109, 1997 [16] J.-M Kong, L.-S Chia, N.-K Goh, T.-F Chia, and R Brouillard, “Analysis and biological activities of anthocyanins,” Phytochemistry, vol 64, no 5, pp 923– 933, 2003 [17] J He and M M Giusti, “High-purity isolation of anthocyanins mixtures from 25 fruits and vegetables–A novel solid-phase extraction method using mixed mode cation-exchange chromatography,” J Chromatogr A, vol 1218, no 44, pp 7914–7922, 2011 [18] A Heins, H Stockmann, and K Schwarz, “Antioxidants-Designing" Anthocyanin-Tailored" Food Composition,” Spec Publ R Soc Chem., vol 269, pp 378–381, 2001 [19] D Ghosh and T Konishi, “Anthocyanins and anthocyanin-rich extracts: role in diabetes and eye function,” Asia Pac J Clin Nutr., vol 16, no 2, pp 200–208, 2007 [20] I A Ross, “Hibiscus sabdariffa,” in Medicinal plants of the world, Springer, 2003, pp 267–275 [21] I G Bako, M A Mabrouk, and A Abubakar, “Antioxidant effect of ethanolic seed extract of Hibiscus sabdariffa linn (Malvaceae) alleviate the toxicity induced by chronic administration of sodium nitrate on some haematological parameters in wistars rats,” Adv J Food Sci Technol., vol 1, no 1, pp 39–42, 2009 [22] M K Bolade, I B Oluwalana, and O Ojo, “Commercial practice of roselle (Hibiscus sabdariffa L.) beverage production: Optimization of hot water extraction and sweetness level,” World J Agric Sci., vol 5, no 1, pp 126–131, 2009 [23] S Kochhar, V K Kochhar, and P V Sane, “Isolation, chacterization and regulation of isoenzymes of aspartate kinase differentially sensitive to calmodulin from spinach leaves,” Biochim Biophys Acta (BBA)-General Subj., vol 880, no 2–3, pp 220–225, 1986 [24] K Clegg and A D Morton, “The phenolic compounds of blackcurrant juice and their protective effect on ascorbic acid,” Int J Food Sci Technol., vol 3, no 3, pp 277–284, 1968 [25] J F Morton, Fruits of warm climates JF Morton, 1987 [26] H D Neuwinger, African traditional medicine: a dictionary of plant use and applications With supplement: search system for diseases Medpharm, 2000 [27] H Eggensperger and M Wilker, “Hibiscus extract-a complex of active substances tolerated by the skin: Part 1,” Parfum UND Kosmet., vol 77, pp 540–543, 1996 [28] N Mahadevan and P Kamboj, “Hibiscus sabdariffa Linn.–an overview,” 2009 [29] P.-D Duh and G.-C Yen, “Antioxidative activity of three herbal water extracts,” Food Chem., vol 60, no 4, pp 639–645, 1997 [30] W A Luvonga, M S Njoroge, A Makokha, and P W Ngunjiri, “Chemical characterisation of Hibiscus sabdariffa (Roselle) calyces and evaluation of its functional potential in the food industry,” in JKUAT ANNUAL SCIENTIFIC CONFERENCE PROCEEDINGS, 2010, pp 631–638 [31] I Jabeur et al., “Hibiscus sabdariffa L as a source of nutrients, bioactive 26 compounds and colouring agents,” Food Res Int., vol 100, pp 717–723, 2017 [32] A Sinela, N Rawat, C Mertz, N Achir, H Fulcrand, and M Dornier, “Anthocyanins degradation during storage of Hibiscus sabdariffa extract and evolution of its degradation products,” Food Chem., vol 214, pp 234–241, 2017 [33] B H Ali, N Al Wabel, and G Blunden, “Phytochemical , Pharmacological and Toxicological Aspects of Hibiscus sabdariffa L : A Review,” vol 375, no October 2004, pp 369–375, 2005 [34] V Hirunpanich et al., “Hypocholesterolemic and antioxidant effects of aqueous extracts from the dried calyx of Hibiscus sabdariffa L in hypercholesterolemic rats,” J Ethnopharmacol., vol 103, no 2, pp 252–260, 2006 [35] Z Idham, I I Muhamad, S H MOHD SETAPAR, and M R Sarmidi, “Effect of thermal processes on roselle anthocyanins encapsulated in different polymer matrices,” J Food Process Preserv., vol 36, no 2, pp 176–184, 2012 [36] J Lee, R Durst, and R Wrolstad, “AOAC official method 2005.02: total monomeric anthocyanin pigment content of fruit juices, beverages, natural colorants, and wines by the pH differential method,” Off methods Anal AOAC Int., vol 2, 2005 [37] S A Mahdavi, S M Jafari, E Assadpoor, and D Dehnad, “Microencapsulation optimization of natural anthocyanins with maltodextrin, gum Arabic and gelatin,” Int J Biol Macromol., vol 85, pp 379–385, 2016 [38] C C Ferrari, S P M Germer, and J M de Aguirre, “Effects of spray-drying conditions on the physicochemical properties of blackberry powder,” Dry Technol., vol 30, no 2, pp 154–163, 2012 [39] A Gharsallaoui, G Roudaut, O Chambin, A Voilley, and R Saurel, “Applications of spray-drying in microencapsulation of food ingredients: An overview,” Food Res Int., vol 40, no 9, pp 1107–1121, 2007 [40] A M Goula and K G Adamopoulos, “A method for pomegranate seed application in food industries: seed oil encapsulation,” Food Bioprod Process., vol 90, no 4, pp 639–652, 2012 [41] M Apintanapong and A Noomhorm, “The use of spray drying to microencapsulate 2‐acetyl‐1‐pyrroline, a major flavour component of aromatic rice,” Int J food Sci Technol., vol 38, no 2, pp 95–102, 2003 [42] B R Bhandari, N Datta, and T Howes, “Problems associated with spray drying of sugar-rich foods,” Dry Technol., vol 15, no 2, pp 671–684, 1997 [43] J Finney, R Buffo, and G A Reineccius, “Effects of type of atomization and processing temperatures on the physical properties and stability of spray‐dried flavors,” J Food Sci., vol 67, no 3, pp 1108–1114, 2002 [44] S Krishnan, R Bhosale, and R S Singhal, “Microencapsulation of cardamom oleoresin: Evaluation of blends of gum arabic, maltodextrin and a modified starch as wall materials,” Carbohydr Polym., vol 61, no 1, pp 95–102, 2005 [45] H T T Do and H V H Nguyen, “Effects of Spray-Drying Temperatures and 27 Ratios of Gum Arabic to Microcrystalline Cellulose on Antioxidant and Physical Properties of Mulberry Juice Powder,” Beverages, vol 4, no 4, p 101, 2018 [46] R V Tonon, C Brabet, and M D Hubinger, “Influence of process conditions on the physicochemical properties of aỗai (Euterpe oleraceae Mart.) powder produced by spray drying,” J Food Eng., vol 88, no 3, pp 411–418, 2008 [47] R V Tonon, C Brabet, and M D Hubinger, “Anthocyanin stability and antioxidant activity of spray-dried aỗai (Euterpe oleracea Mart.) juice produced with different carrier agents, Food Res Int., vol 43, no 3, pp 907–914, 2010 [48] S Ersus and U Yurdagel, “Microencapsulation of anthocyanin pigments of black carrot (Daucus carota L.) by spray drier,” J Food Eng., vol 80, no 3, pp 805–812, 2007 [49] T Laokuldilok and N Kanha, “Microencapsulation of black glutinous rice anthocyanins using maltodextrins produced from broken rice fraction as wall material by spray drying and freeze drying,” J Food Process Preserv., vol 41, no 1, p e12877, 2017 [50] A Kırca and B Cemeroğlu, “Degradation kinetics of anthocyanins in blood orange juice and concentrate,” Food Chem., vol 81, no 4, pp 583–587, 2003 [51] Y Z Cai and H Corke, “Production and properties of spray‐dried amaranthus betacyanin pigments,” J Food Sci., vol 65, no 7, pp 1248–1252, 2000 [52] C A Nayak and N K Rastogi, “Effect of selected additives on microencapsulation of anthocyanin by spray drying,” Dry Technol., vol 28, no 12, pp 1396–1404, 2010 [53] N Kanha and T Laokuldilok, “Effects of spray-drying temperatures on powder properties and antioxidant activities of encapsulated anthocyanins from black glutinous rice bran,” Food Appl Biosci., vol 13, no 1, pp 411–423, 2014 [54] C Fredes, M J Osorio, J Parada, and P Robert, “Stability and bioaccessibility of anthocyanins from maqui (Aristotelia chilensis [Mol.] Stuntz) juice microparticles,” LWT, vol 91, pp 549–556, 2018 [55] T Laokuldilok and N Kanha, “Effects of processing conditions on powder properties of black glutinous rice (Oryza sativa L.) bran anthocyanins produced by spray drying and freeze drying,” LWT-Food Sci Technol., vol 64, no 1, pp 405–411, 2015 [56] C K Tuyen, M H Nguyen, P D Roach, and C E Stathopoulos, “Microencapsulation of Gac oil: Optimisation of spray drying conditions using response surface methodology,” Powder Technol., vol 264, pp 298–309, 2014 [57] Y Minemoto, K Hakamata, S Adachi, and R Matsuno, “Oxidation of linoleic acid encapsulated with gum arabic or maltodextrin by spray-drying,” J Microencapsul., vol 19, no 2, pp 181–189, 2002 [58] K Kaderides, A M Goula, and K G Adamopoulos, “A process for turning pomegranate peels into a valuable food ingredient using ultrasound-assisted extraction and encapsulation,” Innov Food Sci Emerg Technol., vol 31, pp 28 204–215, 2015 [59] I Zbicinski, A Delag, C Strumillo, and J Adamiec, “Advanced experimental analysis of drying kinetics in spray drying,” Chem Eng J., vol 86, no 1–2, pp 207–216, 2002 [60] E Kalamara, A M Goula, and K G Adamopoulos, “An integrated process for utilization of pomegranate wastes—Seeds,” Innov Food Sci Emerg Technol., vol 27, pp 144–153, 2015 [61] M Aghbashlo, H Mobli, A Madadlou, and S Rafiee, “Influence of wall material and inlet drying air temperature on the microencapsulation of fish oil by spray drying,” Food Bioprocess Technol., vol 6, no 6, pp 1561–1569, 2013 [62] N K Mohammed, C P Tan, Y A Manap, A M Alhelli, and A S M Hussin, “Process conditions of spray drying microencapsulation of Nigella sativa oil,” Powder Technol., vol 315, pp 1–14, 2017 [63] P I Silva, P C Stringheta, R F Teófilo, and I R N de Oliveira, “Parameter optimization for spray-drying microencapsulation of jaboticaba (Myrciaria jaboticaba) peel extracts using simultaneous analysis of responses,” J Food Eng., vol 117, no 4, pp 538–544, 2013 29 PHỤ LỤC – KẾT QUẢ XỬ LÝ ANOVA TAC ANOVA TAC Sum of Squares Between Groups Within Groups Total df Mean Square 5842.638 17 343.685 579.245 61 9.496 6421.883 78 F Sig 36.193 000 TAC Tukey HSDa,b Condition N Subset for alpha = 0.05 10 150100 56.4694 170100 60.5794 60.5794 15090 62.4689 62.4689 62.4689 16090 65.4388 65.4388 65.4388 160100 66.9876 66.9876 66.9876 66.9876 15070 15080 71.1818 71.1818 71.1818 71.1818 16070 71.4253 71.4253 71.4253 71.4253 16080 71.5230 71.5230 71.5230 71.5230 17080 72.3796 72.3796 72.3796 72.3796 17090 73.3109 73.3109 73.3109 17070 74.8569 74.8569 74.8569 15050 75.6334 75.6334 75.6334 16060 77.1188 77.1188 15060 77.9253 77.9253 17060 16050 88.3844 88.3844 17050 95.8182 Sig 68.9121 68.9121 68.9121 68.9121 82.5565 82.5565 336 234 226 136 253 172 168 056 386 Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 4.154 b The group sizes are unequal The harmonic mean of the group sizes is used Type I error levels are not guaranteed 30 077 SAC ANOVA SAC Sum of Squares Between Groups Mean Square F 1486.842 17 87.461 7.954 26 306 1494.796 43 Within Groups Total df Sig 285.904 000 SAC Tukey HSDa,b Condition N Subset for alpha = 0.05 150100 5.2518 160100 7.3517 16090 7.4477 170100 8.5791 15080 15090 10.7624 10.7624 17070 11.2356 11.2356 17080 12.3947 12.3947 17090 12.5576 12.5576 16070 13.8489 13.8489 16080 14.0354 14.0354 15070 14.3722 14.3722 15060 15.3087 17060 16060 21.6223 17050 22.3292 15050 22.7606 16050 Sig 10 8.5791 10.3992 10.3992 19.0117 26.1338 1.000 619 096 964 106 050 345 1.000 727 Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 2.323 b The group sizes are unequal The harmonic mean of the group sizes is used Type I error levels are not guaranteed 31 1.000 ... PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG  LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Tên đề tài: ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN HÀM LƯỢNG ANTHOCYANIN VÀ HIỆU SUẤT VI BAO CỦA BỘT SẤY PHUN BỤP GIẤM (HIBISCUS SABDARIFFA L.) Sinh vi? ?n... Tên đề tài: ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SẤY PHUN LÊN HÀM LƯỢNG ANTHOCYANIN VÀ HIỆU SUẤT VI BAO CỦA BỘT SẤY PHUN BỤP GIẤM (HIBISCUS SABDARIFFA L.) Nhiệm vụ luận văn - Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ sấy. .. hàm lượng anthocyanin hiệu suất vi bao bột sấy phun bụp giấm 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ sấy phun mức 150°C, 160°C, 170°C lên hàm lượng anthocyanin hiệu suất vi bao bột sấy